[發明專利]鎂中間合金晶粒細化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710497259.5
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107245593A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 姜中濤
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C23/00;C22C1/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

1.鎂中間合金晶粒細化劑，其特征在于，所述細化劑含有質量分數為5～20％Cu₂Mg型金屬間化合物和質量分數為80～95％的鎂組成。

2.根據權利要求1所述的鎂中間合金晶粒細化劑，其特征在于，所述Cu₂Mg型金屬間化合物為Al₂Ca、Al₂Y、Al₂Gd、Al₂Y_0.5Gd_0.5、Al₂Ce、Al₂Sm和/或Al₂Nd。

3.根據權利要求1或2所述的鎂中間合金晶粒細化劑，其特征在于，所述Cu₂Mg型金屬間化合物粒度為1～5μm。

4.權利要求1-3任一項所述的鎂中間合金晶粒細化劑的制備方法，其特征在于，制備方法步驟如下：

(1)按照Cu₂Mg型金屬間化合物的原子比，取對應的金屬原材料在真空1.0×10^-2～6.0×10^-2MPa下，以純度為99.999％或以上的氬氣為保護氣，電爐加熱，每5min增加電爐功率5kW，直到金屬全部熔化并能隨感應電流發生電磁攪拌，最終保溫5～10min停止加熱，冷卻后，機械破碎為金屬間化合物顆粒；

(2)將鎂粉和步驟(1)制備的金屬間化合物顆粒混合后球磨，真空氬氣下，球磨5～10h，將球磨后的粉末真空烘干，并熱壓成塊，熱壓溫度為450～550℃，保溫30～60min，冷卻即得含金屬間化合物的鎂中間合金；

(3)在750～800℃將步驟(2)的含金屬間化合物的鎂中間合金置于鎂液中，完全熔化后，冷卻溫度至720℃，保溫30min后，攪拌5～10min，澆注到預熱到150～200℃的模具中，得到含金屬間化合物的鎂鑄錠；

(4)將步驟(3)中所得鎂鑄錠根據擠壓筒尺寸，去掉頭尾，車外圓至合適尺寸后在350～420℃下預熱1～2h，擠壓得到鎂中間合金晶粒細化劑；

所述Cu₂Mg型金屬間化合物、鎂粉和鎂液的添加量滿足最后得到的鎂中間合金晶粒細化劑中Cu₂Mg型金屬間化合物質量分數為5～20％和鎂的質量分數為80～95％。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中金屬間化合物顆粒的粒度為0.5～1mm。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述球磨的球磨介質為酒精或丙酮，球料比為8:1。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述鎂液為鎂錠在CO₂與SF₆按照體積比99:1的混合氣體下加熱升溫熔化成鎂液，所述模具為圓柱形低碳鋼模具。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中擠壓溫度為350～420℃，擠壓比為89:1，擠壓鎂中間合金晶粒細化劑為9mm線材。

9.權利要求1-3任一項所述的鎂中間合金晶粒細化劑在鎂或鎂合金晶粒細化中的應用。

10.權利要求9所述的應用，其特征在于，所述鎂合金為含Al鎂合金或不含Al的鎂合金，所述應用為鎂中間合金晶粒細化劑的添加量為0.05～0.6wt.％。